«Космические захватчики» мутировали в животных

С определенной точки зрения большинством животных движет желание максимально распространить свой геном в последующих поколениях. А вот осмысленно повлиять на уже родившихся собратьев по виду или даже по царству абсолютное большинство эукариот не в состоянии. В отличие от бактерий, кстати, для которых так называемый «горизонтальный» перенос генов в порядке вещей и считается одним из главных движущих факторов эволюции. Однако наблюдать горизонтальный перенос у более высокоорганизованных организмов, за несколькими исключениями, невозможно.

Максимум, на что способны мы – чихнув, поделиться с соседями не собственной, а лишь вирусной генетической информацией, но происходит это без нашего ведома, а ДНК подвергается изменениям, как правило, лишь в части клеток.

В свете такой ограниченности наших способностей, находка, сделанная Седриком Фишоттом и его коллегами ещё более поразительна: ученые обнаружили в геноме восьми животных повторяющиеся участки ДНК.

Неясность их происхождения даже позволила генетикам назвать эти последовательности «космическими захватчиками».

Обладателями SPINов (Space Invaders) оказались три вида обычных лабораторных грызунов, летучая мышь бурая ночница, обычный опоссум и африканский щетинистый ёж тенрек, ящерица анолис и платанна – африканская «когтистая» лягушка. У всей восьмёрки «захватческие» последовательности длиной около 3 тысяч пар нуклеотидов – «букв генетического алфавита» – совпадают на 96%, а число копий достигает 100 тысяч на геном.

Собственно, поразило учёных не наличие сходных участков – в конце концов, гены человека отличаются от генов мыши или даже паразитического круглого червя менее чем на половину. Удивительно, что эти повторяющиеся у восьми животных участки отсутствовали в секвенированных геномах других животных, которые восьми «счастливчикам» были не меньшей роднёй, чем «счастливчики» друг другу. Например, этих последовательностей нет в геномах 19 млекопитающих, геномы которых были секвенированы.

Всё вышеупомянутое, и примерно одинаковое время появления «захватчиков» в геноме и заставили ученых говорить о горизонтальном переносе.

Горизонтальный перенос, в отличие от «традиционного» вертикального, когда гены передаются по наследству, больше характерен для прокариот. Так, две живущие бактерии могут легко обменяться участками ДНК за счет вирусов, плазмид и транспозонов. Клетки не только поглощают неизмененные цепочки нуклеотидов, но и «позволяют» им или встраиваться в «основной геном», или же запускать синтез белков прямо «с себя».

Теоретически это возможно и в нашем организме, но вероятность успеха очень мала, ведь генетическим элементам не только придется пройти все степени защиты, но и самостоятельно найти пригодные для встраивания клетки. А шансы, что полученная таким образом «информация» передастся по наследству и того меньше, ведь наши «зародышевые клетки» надежно защищены не только от внешней среды, но и от внутренней.

Но если вдруг ДНК-транспозоны, к которым удалось отнести и вышеописанных «захватчиков», все-таки попадают в клетку, то они ведут себя достаточно активно, встраиваясь в многочисленные участки генома. Иногда не без пользы, ведь дополнительные изменения способствуют большему разнообразию генов, а, следовательно, создают больше вариантов для дальнейшего эволюционного отбора.

Фишотте и соавторы публикации в Proceedings of The National Academy of Sciences считают, что «вторжение» состоялось примерно 15-46 миллионов лет назад.

Вариант, что это произошло благодаря инопланетянам, на время забравшим несколько животных к себе, теоретически не исключен. А вот рабочую гипотезу о том, что «встраивание» произошло на ковчеге Ноя, объяснявшую избирательность воздействия, пришлось отмести из-за четко установленных сроков «вторжения пришельцев».

Впрочем, всерьёз ученые говорят о том, что виной всему поксвирусы: в геноме некоторых из них обнаружены элементы, напоминающие транспозоны амфибий. Возможно, загадку удастся решить, когда ученые найдут то, что объединяет упомянутую «восьмерку».